• Normales und polarisiertes Licht
• Polarimetrie
• Kolorimetrie
• Photometrie
• Spektralphatometrie
• Refraktometrie
• Luminiszenz

Normales und polarisiertes Licht

Im Gegensatz zum normalen, natuerlichen Licht mit voellig unbestimmten Schwingungen gibt es auch polarisiertes Licht. Das Prinzip der Entstehung polarisierten Lichts nennt man Polarisation. Der Polarisator ist ein Geraet, das polarisiertes Licht erzeugt.

Manche Kristalle veraendern ihre Farbe, wenn man sie mit polarisiertem Licht beleuchtet.

Polarimetrie

Organische Verbindungen, dessen C – Atome asymmetrisch sind, haben die Faehigkeit die Polarisationsebene vom Licht um einen bestimmten Winkel zu drehen. Mit Hilfe dieses Winkels der Drehung bestimmen wir die quantitative Konzentration der optisch aktiven Substanzen in Loesungen.

Das Geraet, das zur Messung benutzt wird, heisst Polarimeter. Kohlenhydrate sind organische Stoffe, dessen C – Atome asymmetrisch sind, so dass wir mit dieser Methode die Konzentration von Zucker in Blut, Urin u.s.w. messen koennen.

Aus vielen Substanzen entstehen intensiv gefaerbte Loesungen. So ist z.B. die Loesung von KMnO₄ lila, die von K₂Cr₂O₇ orange und die von CuSO₄ blau. Viele farblose oder schwach gefaerbte Substanzen haben ebenfalls intensiv gefaerbte Loesungen, wenn sie mit bestimmten Stoffen reagieren. So sind z.B. die Ionen von Fe³⁺ in der Wasserloesung schwach gelb aber in der Reaktion mit den Ionen von CSN^- haben sie rot gefaerbte Loesungen. Je konzentrierter die Loesung ist, desto weniger Licht wird sie durchlassen. Wenn man in der Lage ist, die Staerke des durchgelassenen Lichts auszumessen, kann man dadurch auch die Konzentration der geloesten Substanz messen.

Zu diesem Zweck benutzen wir auch viele spektrale Geraete, die die elektromagnetische Strahlung mit Hilfe des optischen Prismas oder des optischen Gitters zergliedert.

Kolorimetrie

Kolorimetrie ist die Methode, mit der man die Staerke der gefaerbten Loesung ermitteln kann, indem man diese Faerbung mit der Faerbung der Loesung schon bekannter Konzentration vergleicht. Das Geraet mit dem man diese Messungen vornimmt, heisst Kolorimeter.

1. Gluehbirne; 2. Filter; 3. Optische Zelle; 4. Photoempfindliche Zelle; 5. Messgeraet;

Photometrie

Photometrie ist die Methode, mit der man die Staerke des durch die Loesung durchgelassenen Lichts messen kann. Das Geraet mit dem man die Messung vornimmt, heisst Photometer. Bei der Anwendung der photometrischen Methode messen wir die Absorption der untersuchten Loesung bei einer beliebig genommenen Dicke dieser Schicht d.h. die Farbe, die die Loesung am besten aufnimmt. Fuer photometrische Messungen benoetigt man monochromatisches Licht.

Spektralphotometrie

Spektralphotometrie ist die Messung der Lichtmenge, die aufgenommen wurde.Dies ist die Folge der Tatsache, dass alle Substanzen den karaktheristischen Absorbaztionsspektar in ultraviolettem, sichtbarem und infrarotem Bereich haben. Die Geraete fuer solche Messungen heißen Spektralphotometer.

1. Lichtquelle; 2. Monochromator (waehlt die Wellenlaengen aus); 3. Quarzspiegel (teilt den Lichtstrahl in 2 Teile); 4.i 5. Quarzzellen; 6. Umwandler (wandelt den Lichtsignal in einen elektrischen um); 7. Vergleicher (vergleicht zwei gegebene elektrische Signale); 8. Anzeiger der Ergebnisse

Refraktometrie

Refraktometrie ist die Methode, mit der man die Konzentration bestimmter organischen Stoffe messen kann, indem man den Brechungsindex des Mediums misst. Diese Metode basiert an der Tatsache, dass der Brechungsindex des Stoffes proporzional zu ihrer Konzentration ist. Das Geraet fuer solche Messungen heisst Refraktometer.

1. Okular 2. Skala 3. Prisma 4. Spiegel

Luminiszenz

Luminiszenz ist die Erscheinung des Lichtsaussenden ohne Temperaturerhoehung. Wenn die Elektrone in den Atomen eines Stoffes Energie aus einer Quelle einnehmen, lassen sie die ueberfluessige Energie frei. Dabei senden sie das Licht ab. Verschiedene Substanzen haben auch den verschiedenen Spektrum des luminiszenten Lichtes, was sich sehr gut bei chemischen Analysen ausnutzten laesst.

Die leuchtenden Massen sind die Gemische, die Licht ausscheinen, ohne dabei die Temperatur zu erhoehen. Sie werden geteilt auf fluoreszente (die schnell geloescht werden) und phosphoreszente (die nach der Erweckung noch einige Zeit leuchten). Man verwendet sie fuer die Erzeugung der leuchtenden Farben Plakaten. Mit der passenden Wahl der fluoreszenten Materie kann man alle Farben des sichtbaren Lichtes herrstellen.

Zu den phosphoreszenten Materien gehoeren Zelluloid, Eierschale, Elfenbein, Paraffin. Einige Materien werden phosphoreszent wenn sie der nuklearen oder ultravioletten Strahlung ausgelagert werden, einige auch bei normalem Sonnenlicht.

Das phosphoreszente Licht wird fuer die Erzeugung der speziellen Buehneneffekte verwendet: die leuchtende Waende und Vorhaenge.

In der Medizin kann eine Diagnose mit Hilfe des fluoreszenten Lichtes, das der menschliche Koerper, der der ultravioletten Strahlung ausgesetzt ist, entlaesst, festgestellt werden.